JP2015161775A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズと複数の発光素子を位置合わせした後、モアレの発生を抑制して高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置２００は、感光体１１１と、感光体を露光する光ビームを出射する３つ以上の発光点を備え、複数の発光点から出射された複数の光ビームが異なる位置を露光する光源１０１と、光ビームを偏向するポリゴンミラー２７と、光源１０１を制御するＣＰＵ３０１を備え、ＣＰＵ３０１は、複数の光ビームのうち露光位置が感光体の回転方向において両端である光ビームを出射する発光点と、当該両端を露光する光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する発光点を用いて感光体上に静電潜像を形成するモードと、両端である光ビームを出射する発光点を用いず、当該両端の光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する発光点を用いて感光体上に静電潜像を形成するモードとを選択的に適用する。【選択図】図６

Description

本発明は、感光体上に静電潜像を形成するための光ビームを出射する発光素子を複数有するマルチビーム方式の光走査装置を備えた画像形成装置に関する。

近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、高速かつ高画質に画像を形成することが求められ、複数の発光素子から複数のレーザビーム（光ビーム）を出射して感光体を露光するマルチビーム走査方式の画像形成装置が採用されている。マルチビーム走査方式の画像形成装置では、高画質化は、例えば２４００ｄｐｉなどの高解像度化で実現され、高速化は、例えば１６ビームなど１回の走査で感光体上に複数のレーザビームを照射して静電潜像を形成することによって実現されている。しかしながら、マルチビーム走査方式の場合、例えば、解像度が２４００ｄｐｉの場合、感光体の回転方向におけるレーザビームの間隔は、１０．５μｍとなる。感光体の走査に１６本のレーザビームを用いると、感光体の回転方向における１回の走査領域は１０．５（μｍ）×１６（本）＝１６８μｍとなり、１走査周期としての解像度はおよそ２５．４（ｍｍ）／１６８（μｍ）≒１５０ｄｐｉとなる。即ち、走査周期の解像度は１５０ｄｐｉとなり、１走査の空間周波数が視認できる周波数となるため、１走査の帯状の領域とスクリーンとによってモアレが生じることがある。その為、高速モード時は、全ての発光素子を用いた、例えば１６ビームによって感光体を露光することで作像し、高画質モード時は発光素子数を減らして、例えば１２ビームによって感光体を露光することで作像するという複数の画像形成モードを備え、状況に応じてモードを切り替える画像形成方法が提案されている。

ところで、マルチビーム走査方式の画像形成装置では、従来から、感光体上に導かれるレーザビームのスポットの形状や大きさが製品仕様を満たすように、出荷前における画像形成装置の組立て時にレーザの光路と光学レンズやミラーとの相対的な位置調整が行われている。

図１７は、マルチビーム走査方式の画像形成装置において、レーザビームの走査方向とレンズの光軸方向とに垂直な方向におけるレンズの中心付近を透過する複数のレーザビームを用いて感光体上に形成された静電潜像に対応する画像を示す図である。また、図１８は、マルチビーム走査方式の画像形成装置において、レーザビームの走査方向とレンズの光軸方向とに垂直な方向におけるレンズの端部側を透過する光ビームを含む複数のレーザビームを用いて感光体上に形成された静電潜像に対応する画像を示す図である。

図１７に示したように、例えば４ビームの走査系において、全てのレーザビームがレンズの中心付近を通り、レンズの収差が小さくなるように調整した場合、（ａ）のように、感光体上における各レーザビームのスポット１５００〜１５０３のピントが合った状態となる。そして、この場合、（ｂ）に示したように、すべてのレーザビームの光量が揃うので、（ｃ）に示したように、一回の走査で均一の画像が形成される。全てのレーザビームがレンズの中心付近を通り、レンズの収差が小さくなるように調整することによって、副走査方向のピッチむらが抑制され、ピッチむらとスクリーンによる干渉が抑制されるからである。

しかし、現実には、ｆθレンズやシリンドリカルレンズの製造誤差又は配置誤差があるために、レーザビームの光軸とレンズの母線を精度良く一致させることは難しい。従って、例えば、図１８に示したように、発光素子であるＬＤｎ〜ＬＤｎ−３から出射されたレーザビームがそれぞれレンズの中心から順次離れた位置を透過する場合は、だんだんと収差が大きくなる。そして、（ａ）に示したように、ＬＤｎのレーザビームのスポット１６０３に対して、ＬＤｎ−１のレーザビームのスポット１６０２、ＬＤｎ−２のレーザビームのスポット１６０１、及びＬＤｎ−３のレーザビームのスポット１６００は、それぞれ感光体上でのスポット径が順次増大する。また、この場合、（ｂ）に示したように、ＬＤｎ〜ＬＤｎ−３に向かって光量が下がり、その結果、（ｃ）に示したように一回の走査でも不均一な画像が形成されることとなり、例えば、図１９に示したように副走査方向（感光体の回転方向）に周期的な画像の濃度変動が発生する。そして、この副走査方向の画像の濃度変動とスクリーンとの干渉によってもモアレが発生し、結果として、出力画像の品質が低下するという問題がある。

そこで、かかる問題を解決するために、例えば、複数のレーザビームのレンズへの入射位置を調整するためにレンズを移動させる調整装置を備えた光走査装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開平１０−２５３９１４号公報

しかしながら、画像形成モードによって使用するレーザビームの使い方を異ならせる画像形成装置の場合、以下のような問題が発生する。すなわち、光ビーム数の減少に伴って走査速度及び発光素子の光量が調整されるので、レンズの収差によるビームスポットのボケの影響によって副走査方向の光量分布が強調される。これによって、副走査周期のピッチむらとスクリーンとが干渉し易くなってモアレが発生し易くなる。

本発明の課題は、マルチビーム走査方式の光走査装置を備えた画像形成装置において、レンズと複数の発光素子とを位置合わせした後、モアレの発生を抑制して高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、回転駆動される感光体と、前記感光体上に静電潜像を形成するために前記感光体を露光する光ビームを出射する少なくとも３つ以上の複数の発光点を備え、前記感光体の回転方向において前記複数の発光点から出射された複数の前記光ビームが異なる位置を露光するように前記複数の発光点が配列された光源と、前記複数の光ビームが前記感光体上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された前記複数の光ビームを前記感光体上に導くレンズと、複数の画像形成モードの中から選択された画像形成モードに基づいて前記光源を制御する制御手段と、を備え、前記複数の画像形成モードは、前記複数の光ビームのうち前記感光体上での露光位置が前記感光体の回転方向において両端である光ビームを出射する発光点および当該両端を露光する光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する少なくとも一部の発光点を用いて前記感光体上に前記静電潜像を形成する第１の画像形成モードと、前記複数の発光点のうち露光位置が前記感光体の回転方向の両端を露光する光ビームを出射する発光点を用いずに、当該両端の光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する少なくとも一部の発光点を用いて前記感光体上に静電潜像を形成する第２の画像形成モードと、を含み、前記制御手段は、前記第１の画像形成モードまたは前記第２の画像形成モードに対応する発光点から光ビームを出射させることを特徴とする。

本発明によれば、複数の光ビームのうち感光体上での露光位置が感光体の回転方向において両端である光ビームを出射する発光点と、当該両端を露光する光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する発光点を用いて感光体上に静電潜像を形成する画像形成モードと、両端である光ビームを出射する発光点を用いず、当該両端の光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する発光点を用いて感光体上に静電潜像を形成する画像形成モードとを選択的に適用する。これによって、適正モードの選択によって、レンズの収差が小さくなり、モアレの発生を抑制して高品質の画像を形成することができる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図１の画像形成装置における光走査装置の構成を示す図である。 図１の画像形成装置の光走査装置の半導体レーザに設けられた発光素子を示す図である。 図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 図４におけるレーザ制御部の構成を示すブロック図である。 図１の画像形成装置を用いた画像形成処理の手順を示すフローチャートである。 操作部に表示された画像形成モード選択画面を示す図である。 操作部に表示されたレーザ選択モード移行画面を示す図である。 レーザ選択モードに対応するテスト画像パターンを示す図である。 各レーザ選択モードにおけるｆθレンズとレーザビームとの位置関係を示す模式図である。 操作部に表示されたレーザ選択モード選択画面を示す図である。 レーザ選択モード１に対応するテスト画像パターン１００２の拡大図である。 レーザ選択モード３に対応するテスト画像パターン１００３の拡大図である。 画像形成モードと、レーザ選択モードと、これらに基づいて決定されるレーザ選択信号との関係を示す図である。 第２の実施の形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 画像形成モードと、メモリに記憶されたレーザ選択モードに関する情報と、これらに基づいて決定されるレーザ選択信号との関係を示す図である。 レンズの中心付近を透過する複数のレーザビームを用いて感光体上に形成された静電潜像に対応する画像を示す図である。 レンズの端部側を透過する光ビームを含む複数のレーザビームを用いて感光体上に形成された静電潜像に対応する画像を示す図である。 副走査方向における走査周期むらを説明するための図である。

以下、実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

図１において、画像形成装置２００は、記録紙に画像を形成するプリンタ部１０と、プリンタ部１０の上部に配置され、原稿画像のデータを読み取るスキャナ部１１と、スキャナ部１１の上部に配置された自動原稿送り装置１２から主として構成されている。画像形成装置２００の上部には、操作部１４が設けられている。

操作部１４は、設定部１４ａと表示部１４ｂを備えている。ユーザは、操作部１４の設定部１４ａを用いて画像形成モードなどを設定することにより、画像形成装置を動作させることができる。また、ユーザは、操作部１４の表示部１４ｂに、画像形成装置２００の各種設定値や現在のジョブ状況を表示させることができる。また、表示部１４ｂには、画像形成装置内にトラブルが生じた場合には、例えばサービスマンコールが表示され、ＪＡＭ発生時には、例えば、装置内に滞留した記録紙の位置が表示される。

プリンタ部１０は、記録媒体としての記録紙に画像を形成する画像形成部を有しており、画像形成部は、感光体としての感光ドラム１１１と、該感光ドラム１１１の周囲に対向するように配置された現像装置３３、光走査装置１００及び転写装置４８を備えている。光走査装置１００は、半導体レーザ１０１、回転多面鏡としてのポリゴンミラー２７、レンズ１０７及びミラー１０８を備える。画像形成部の下方には、記録紙を画像形成部に搬送するための搬送路Ｒ及び記録紙を格納する給紙カセット３４、３５、３６、３７が設けられている。また、プリンタ部１０の外部側面には、大容量のペーパーデッキ１５が着脱自在に設けられている。ユーザは、用紙サイズに応じて、これらの給紙カセット３４、３５、３６、３７及びペーパーデッキ１５に自由に記録紙を振り分ける。給紙カセット３４〜３７及びペーパーデッキ１５には、それぞれ図示省略したモータによって駆動される給紙搬送ローラ３８、３９、４０、４１、４２が設けられており、記録紙は、対応する給紙搬送ローラによって給紙され、搬送路Ｒを経て画像形成部に搬送される。搬送路Ｒにおける画像形成部の下流側には定着ローラ３２及び加圧ローラ４３を備えた定着装置が配置されている。

プリンタ部１０の上部のスキャナ部１１は、原稿台１１ａと、その下方に配置され、図１中左右に移動する光源２１と、光源２１から照射されて原稿面で反射した反射光を受光するミラー２２〜２４と、レンズ２５及びＣＣＤ２６とを備えている。ミラー２２〜２４で受光された反射光は、レンズ２５を介してＣＣＤ２６に結像される。ＣＣＤ２６では、結像された光学像が電気信号に変換され、デジタル画像データとなって図示省略した画像制御部内の画像メモリに格納される。

スキャナ部１１の上部に配置された自動給紙装置１２は、原稿がセットされる原稿トレイと、原稿トレイ上の原稿を１ずつ搬送して原稿台１１ａに給紙する複数の搬送ローラを備えている。

図２は、図１の画像形成装置２００における光走査装置１００の構成を示す図である。図２において、光走査装置１００は、半導体レーザ１０１、ポリゴンンミラー２７、Ｆθレンズ１０７、半導体レーザ１０１とポリゴンンミラー２７との間の光路に配置されたコリメータレンズ２０３及びシリンドリカルレンズ２０４とから主として構成されている。半導体レーザ１０１には、後述するレーザ駆動部２０２及びレーザ制御部３１０を介してＣＰＵ３０１が接続されている。

このような構成の光走査装置１００において、図示省略した画像メモリに格納された画像信号は、ＣＰＵ３０１によってレーザ制御部３１０に送信され、該レーザ制御部３１０でＰＷＭ信号に変換される。変換されたＰＷＭ信号は、レーザ駆動部２０２に送信され、該レーザ駆動部２０２においてＰＷＭ信号からレーザ駆動信号が生成され、該レーザ駆動信号に基づいて半導体レーザ１０１からポリゴンミラー２７に向かって光ビームとしてのレーザビームが出射される。半導体レーザ１０１は、図３に示すように、一列に複数配置された、少なくとも３つ以上、例えば１６個の発光点（以下、「発光素子」という。）（ＬＤ１〜ＬＤ１６）１０４を備えている。

半導体レーザ１０１から出射されたレーザビームは拡散光であるので、コリメータレンズ２０３によって平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ２０４を用いてポリゴンミラー２７近傍で副走査方向に集約された後、ポリゴンミラー２７に入射する。ポリゴンミラー２７は、等角速度で回転している。ポリゴンミラー２７に入射したレーザビームは反射面によって偏向される。ポリゴンミラー２７によって偏向されたレーザビームは、光学レンズとしてのｆθレンズ１０７を透過して感光ドラム上（感光体上）を等速度で走査する。なお、感光ドラム１１１の端部近傍に配置されたＢＤ２０５（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔｏｒ）は、ポリゴンミラー２７によって偏向されたレーザビームを検出する光学センサである。ＢＤ２０５は、ポリゴンミラー２７によって偏向されたレーザビームを検出することによって、ポリゴンミラー２７の回転と画像信号の同期をとるための水平同期信号としてのＢＤ信号を生成する。

図４は、図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。

図４において、画像形成装置２００は、制御部としてのＣＰＵ３０１を備え、ＣＰＵ３０１は、転写部３０３、現像部３０４、定着部３０５、原稿搬送部３０６及びユーザインターフェースとしての操作部１４とそれぞれ通信可能に接続されている。また、ＣＰＵ３０１は、レーザ制御部３１０及び、レーザ駆動部２０２ａ又は２０２ｐをそれぞれ介して半導体レーザ１０１に通信可能に接続されている。また、ＣＰＵ３０１は、レーザ光量切替え部３１１及び、レーザ駆動部２０２ａ又は２０２ｐをそれぞれ介して半導体レーザ１０１に通信可能に接続されている。ＣＰＵ３０１は、さらに、モータ駆動部３１２を介してポリゴンミラー２７と通信可能に接続されており、ＢＤ２０５とも通信可能に接続されている。レーザ光量切替え部３１１は、光量変更手段として機能する。

ＣＰＵ３０１は、転写部３０３、現像部３０４、定着部３０５、原稿搬送部３０６を制御する。また、ＣＰＵ３０１は、通常画像やテスト画像パターンなどの画像信号を生成し、レーザ制御部３１０に画像信号を送るとともに、操作部１４から受け取った情報を基にレーザ選択信号を生成する。ＣＰＵ３０１は、操作部１４から受け取った情報を基にレーザ光量切替え部３１１とモータ駆動部３１２を制御する。

レーザ制御部３１０は、ＣＰＵ３０１からの画像信号をＰＷＭ信号に変換するとともに、ＣＰＵ３０１からのレーザ選択信号に基づいて使用する発光点を選択し、選択した発光点に対応するレーザ駆動部にＰＷＭ信号を出力する。レーザ駆動部２０２ａ、２０２ｐは、供給されたＰＷＭ信号とレーザ光量切替え部３１１からのレーザ光量設定信号に従って半導体レーザ１０１からレーザビームを出射させる。半導体レーザ１０１から出射されたレーザビームは、モータ駆動部３１２からの走査速度設定信号に基づいて一定角速度で回転するポリゴンミラー２７の反射面で反射する。反射したレーザビームはＢＤ２０５で検知された際、ＢＤ信号が出力され、ＢＤ信号に基づいて回転駆動する感光ドラム１１１上を走査して静電潜像を形成する。

図５は、図４におけるレーザ制御部３１０の構成を示すブロック図である。図５において、レーザ制御部３１０は、セレクタ４０３と、該セレクタ４０３に通信可能に接続されたＰＷＭ変換部４０１及びレーザ選択データ記憶部４０２とから主として構成されている。

ＰＷＭ変換部４０１は、ＣＰＵ３０１からレーザ制御部３１０に送信された画像信号をＰＷＭ信号に変換する。例えば、１６ビーム分の画像信号を受信すると、１６本のＰＷＭ信号に変換してセレクタ４０３に出力する。レーザ選択データ記憶部４０２は、制御情報に基づいてＣＰＵ３０１からレーザ選択信号を受け取り、レーザ選択データとして格納する。セレクタ４０３は、ＰＷＭ変換部４０１からのＰＷＭ信号を、レーザ選択データ記憶部４０２のレーザ選択信号に基づいて選択し、結果的に半導体レーザ１０１の複数の発光素子１０４から使用する発光素子（以下、単に「ＬＤ」という。）を決定する。なお、制御情報とは、後述する図７で決定される画像形成モード、及び図１１で選択されるレーザ選択モードで決定される情報である。

このような画像形成装置２００において、自動給紙装置１２によって原稿台１１ａ上に搬送されるか又はユーザによって原稿台１１ａ上にセットされた原稿に対してスキャナ部１１の光源２１から照射光が照射される。照射光は、原稿面で反射し、その光学像がミラー２２、２３、２４及びレンズ２５を経てＣＣＤ２６に結像される。ＣＣＤ２６に結像された光学像は、電気信号に変換されてデジタル画像データとなる。この画像データに対し、ユーザの要求に応じて拡大・縮小等の画像変換処理が施され、画像変換処理後の画像データは、図示省略した画像制御部内の画像メモリに格納される。

画像制御部は、画像メモリに格納された画像データを呼び出し、デジタル信号からアナログ信号に再変換し、光走査装置１００に出力する。光走査装置１００は、受信したアナログ信号に対応するレーザビーム（光ビーム）を、光源としての半導体レーザ１０１から出射し、ポリゴンミラー２７、Ｆθレンズ１０７およびミラー１０８を経て感光ドラム１１１に照射する。感光ドラム１１１は、表面に有機光導電体からなる光導電層を有し、コピージョブ中、一定の速度で回転駆動し、半導体レーザ１０１からのレーザ光を受けることによって、その表面に静電潜像が形成される。感光ドラム１１１上に形成された静電潜像は、現像装置３３から供給されるトナーによって可視化されてトナー像となる。

一方、記録紙は、給紙カセット３４〜３７又はペーパーデッキ１５の何れかから搬送路Ｒを経て搬送され、トナー像の移動タイミングに合わせて感光ドラム１１１に供給され、感光ドラム１１１上のトナー像が転写装置４８からの転写バイアスを受けて記録紙に転写される。トナー像が転写された記録紙は定着ローラ３２と加圧ローラ４３の間に導入され、未定着のトナー像が定着ローラ３２と加圧ローラ４３の作用によって記録紙に定着される。トナー像が定着された記録紙は、プリンタ部１０の外部に排出される。

次に、図１の画像形成装置２００を用いた画像形成処理について詳細に説明する。

図６は、図１の画像形成装置を用いた画像形成処理の手順を示すフローチャートである。この画像形成処理は、画像形成装置２００のＣＰＵ３０１が、図示省略したＲＯＭに記憶された画像形成処理プログラムの画像形成処理手順に従って実行する。

図６において、画像形成処理が開始されると、ＣＰＵ３０１は、先ず、操作部１４の表示部１４ｂに画像形成モード選択画面を表示する（ステップＳ１０１）。

図７は、操作部１４に表示された画像形成モード選択画面を示す図である。図７において、画像形成モード選択画面には、画像形成モードの選択を促すための表示と、高速モードボタン７０１及び高画質モードボタン７０２が表示されている。ユーザは、高速モードボタン７０１及び高画質モードボタン７０２のいずれかを押圧することによって画像形成モードを選択する。以下、高速モードを第１の画像形成モードといい、高画質モードを第２の画像形成モードとう。第１の画像形成モードとしての高速モードは、生産性を優先する際の画像形成モードであり、複数の光ビームのうち感光ドラム上での露光位置が感光ドラムの回転方向において両端である光ビームを出射する発光点および当該両端を露光する光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する少なくとも一部の発光点を用いて感光ドラム上に静電潜像を形成するモードである。一方、第２の画像形成モードとしての高画質モードとは、生産性よりも画像の品質を優先する際の画像形成モードであり、複数の発光点のうち露光位置が感光ドラムの回転方向の両端を露光する光ビームを出射する発光点を用いずに、当該両端の光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する少なくとも一部の発光点を用いて感光ドラム上に静電潜像を形成するモードをいう。高画質モードの場合、１回の副走査幅は、高速モードの場合よりも狭くなる。

図６に戻って、画像形成モード選択画面を表示したＣＰＵ３０１は、次いで、ユーザによって、高画質モードが選択されたか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の判別の結果、高画質モードが選択された（ステップＳ１０２で「ＹＥＳ」の）場合、ＣＰＵ３０１は、操作部１４にレーザ選択モード移行画面を表示する（ステップＳ１０３）。

図８は、操作部に表示されたレーザ選択モード移行画面を示す図である。図８において、レーザ選択モード移行画面には、ユーザに対し、高画質モード時に使用するレーザ選択モードを選択する意思を確認するための表示と、レーザ選択モードの選択開始ボタン８０１が表示されている。

図６に戻り、レーザ選択モード移行画面を表示したＣＰＵ３０１は、ユーザによってレーザ選択モードの選択開始ボタン８０１が押圧されるまで待機する（ステップＳ１０４）。次いで、ＣＰＵ３０１は、ユーザによって、レーザ選択モードの選択開始ボタン８０１が押圧された（ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」）後、各レーザ選択モードに対応するテスト画像パターンを記録紙に出力する（ステップＳ１０５）。

図９は、レーザ選択モードに対応するテスト画像パターンを示す図である。図９において、記録紙１０００に、テスト画像パターン１００２〜１００４が記録されており、各テスト画像パターンで使用されるスクリーンとして、１２ビームの副走査ピッチと干渉しやすいスクリーンが選ばれている。干渉し易いスクリーンを使用することによって、干渉をより確実に回避できるテスト画像パターンの選択が可能になる。画像パターン１００２〜１００４は、光走査装置１００におけるｆθレンズ１０７と、該ｆθレンズ１０７を透過するレーザビームとの位置関係に基づいて決定されるレーザ選択モード２〜４にそれぞれ対応している。テスト画像パターン１００２及び１００４には、モアレが現れている。一方、画像パターン１００３には、モアレは現れていない。

図１０は、各レーザ選択モードにおけるｆθレンズ１０７とレーザビームとの位置関係を示す模式図である。図１０（ａ）〜（ｄ）において、発光素子ＬＤ１〜ＬＤ１６からなる発光素子列と、ｆθレンズ１０７とが対向するように配置されており、画像形成に適用されないＬＤの配列位置及び個数によってレーザ選択モード２〜４に区別されている。図１０中、画像形成に適用されないＬＤからのレーザビームは、破線で示されている。

図１０（ａ）は、発光素子ＬＤ１〜ＬＤ１６から出射された全てのレーザビームがｆθレンズ１０７を透過するモードであり、全てのレーザビームを使用して作像を行う高速モードである。一方、図１０（ｂ）〜（ｄ）は、１列に配置された発光素子ＬＤ１〜ＬＤ１６のうち、端部に配置された一部の発光素子を除く、連続する、例えば１２個のＬＤから出射された１２ビームがｆθレンズ１０７を透過するモードである。すなわち、図１０（ｂ）は、図中、上部の１個及び下部の３個を除く連続した１２個のＬＤビームを使用して作像するレーザ選択モード２であり、図９のテスト画像パターン１００２を作像するモードである。また、図１０（ｃ）は、図中、上部の２個及び下部の２個を除く連続した１２個のＬＤビームを使用して作像するレーザ選択モード３であって、図９のテスト画像パターン１００３を作像するモードである。図１０（ｃ）において、感光ドラムの走査に適用されない一部の発光素子を除いて発光素子列の両端部に配置されたＬＤ３及びＬＤ１４から出射されるレーザビームは、それぞれｆθレンズ１０７の中心から等間隔離れた位置を透過している。なお、図１０（ｃ）において、感光ドラムの走査に適用されない発光素子は、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ１５及びＬＤ１６である。また、図１０（ｄ）は、図中、上部の３個及び下部の１個を除く連続した１２個のＬＤビームを使用して作像するレーザ選択モード４であって、図９のテスト画像パターン１００４を作像するモードである。

ビーム数が、例えば１６ビームから１２ビームに切り替えられると、ＣＰＵ３０１は、モータ駆動部３１２にビーム数に応じた速度変更を指示すると共に、レーザ光量切替え部３１１に対して変更した走査速度に応じた光量への切り替えを指示する。モータ駆動部３１２は、ＣＰＵ３０１からの指示を受けてポリゴンミラー２７の回転数を変更し、レーザ光量切替え部３１１は、ＣＰＵ３０１からの指示を受けて光量を所定光量に変更する。

図６に戻り、記録紙にテスト画像パターンを出力したＣＰＵ３０１は、次いで、ユーザに、レーザ選択モードを選択させるために、操作部１４にレーザ選択モード選択画面を表示する（ステップＳ１０６）。

図１１は、操作部１４に表示されたレーザ選択モード選択画面を示す図である。図１１において、高画質モードで適用するレーザ選択モードの選択を促すための表示、及びレーザ選択モード２からレーザ選択モード４までの３つのモードに対応する３つのボタン９０２〜９０４が表示されている。ユーザは、図９の記録紙１０００に出力されたテスト画像パターン１００２〜１００４の中から、よりモアレが少ない画像パターンに対応するレーザ選択モードを選択する。

図１２は、レーザ選択モード２に対応する画像パターン１００２の拡大図である。図１２において、副走査方向のピッチむらが現れている。その原因としては、図１０（ｂ）から分かるように、レーザ選択モード２では、ＬＤ２からのビームがｆθレンズ１０７の中心から大きく離れたところを透過しており、レンズの収差が大きいことが挙げられる。すなわち、レーザ選択モード２ではＬＤ２からのビームがｆθレンズ１０７の中心から大きく離れたところを透過している。このため、一の走査中におけるＬＤ２からのレーザビームによって形成される静電潜像部分に対応する画像濃度が他の部分よりも薄くなっている。

一方、図１３は、レーザ選択モード３に対応する画像パターン１００３の拡大図である。図１３において、それぞれ一走査によって形成された静電潜像に対応する画像濃度は安定している。その理由として、図１０（ｃ）からわかるように、使用されているレーザＬＤ３〜ＬＤ１４からのビームの全てが、他のモードに比べてｆθレンズ１０７の中心に近いところを透過しており、レンズの収差が低減されていることが挙げられる。この場合、ユーザは、一番モアレが少ないテスト画像パターンが得られる図９のテスト画像パターン１００３に対応するレーザ選択モード３を選択することになる。

図６に戻り、レーザ選択モード選択画面を表示したＣＰＵ３０１は、次いで、ユーザによって、レーザ選択モード２〜４のいずれかが選択されたことを確認するまで待機する（ステップＳ１０７）。次いで、ＣＰＵ３０１は、レーザ選択モードのいずれかが選択されたことを確認した（ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」）後、選択されたレーザ選択モードに対応するレーザ選択信号を決定してレーザ選択データ記憶部４０２に記憶させる（ステップＳ１０８）。

図１４は、画像形成モードと、レーザ選択モードと、これらに基づいてＣＰＵ３０１で決定されるレーザ選択信号との関係を示す図である。図１４において、画像形成モードが高速モードである場合、全てのレーザを使用して作像するので、レーザ選択は行われず、レーザ選択信号は「０」である。一方、画像形成モードが高画質モードである場合は、レーザ選択が行われ、レーザ選択モード２に対応するレーザ選択信号は「２」であり、レーザ選択モード３に対応するレーザ選択信号は「３」である。また、レーザ選択モード４に対応するレーザ選択信号は「４」である。

図６に戻り、レーザ選択信号を記憶させた後、ＣＰＵ３０１は、記憶したレーザ選択信号に基づいて半導体レーザ１０１からレーザビームを出射させ、対応するマルチビーム走査方式によって感光ドラム１１１表面に静電潜像を形成させる（ステップＳ１０９）。ユーザが選択したレーザ選択モードによって静電潜像を形成させた後、ＣＰＵ３０１は、現像装置３３によって静電潜像を現像させてトナー像とし（ステップＳ１１０）、得られたトナー像を、転写装置４８を用いて記録紙に転写させる（ステップＳ１１１）。そして、その後、ＣＰＵ３０１は、トナー像が転写された記録紙を定着装置に搬入させ、定着ローラ３２及び加圧ローラ４３を用いて転写像を記録紙に定着させ、一連の画像形成処理を終了する。

一方、ステップＳ１０２で、高画質モードが選択されなかった（ステップＳ１０２で「ＮＯ」の）場合、ＣＰＵ３０１は、高速モードが選択されるまで待機する（ステップＳ１１３）。次いで、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１１３で高速モードが選択されたことを確認した後、半導体レーザ１０１の全て、例えば１６個のＬＤを用いてマルチビーム走査方式によって感光ドラム１１１表面に静電潜像を形成させる（ステップＳ１１４）。静電潜像を形成させた後、ＣＰＵ３０１は、上記の場合と同様に、現像（ステップＳ１１０）、転写（ステップＳ１１１）及び定着（ステップＳ１１２）工程を実行し、本画像形成処理を終了する。

図６の処理によれば、ユーザが高画質モードを選択した場合は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０８のレーザ選択モード選択処理を実行して使用するレーザモードを選択させる。すなわち、画像品質を重視する高画質モードにおいて、ｆθレンズ１０７の中心から大きく離れた部分を透過するレーザビームを除いた連続する複数のレーザビームを使用してマルチビーム走査方式で静電潜像を形成する。これによって、レンズと複数のＬＤとを位置合わせした後、ビーム数を減らして走査した場合であっても、ｆθレンズの収差が小さくなり、各ビームのピントが合い、光量が揃うので、ピッチむら及びピッチむらとスクリーンとの干渉が抑制される。従って、モアレの発生を抑制して高品質の画像を形成することができる。

また、本実施の形態によれば、ピッチむらとスクリーンとの干渉が抑制されるので、レンズと複数のＬＤとの位置精度を比較的ラフに調整しても、モアレの発生を抑制しつつレーザビームを走査でき、画像品質を落とさずに良好な画像を形成することができる。

本実施の形態において、感光体としての感光ドラムに代えて感光体ベルトを適用することもできる。

次に、第２の実施の形態について説明する。

図１５は、第２の実施の形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る画像形成装置は、第１の実施の形態に係る画像形成装置にメモリ３０２を付加したものであり、それ以外の構成及び作用は、第１の実施の形態と同様である。従って、以下、第１の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略し、第１の実施の形態と異なる部分を中心に本実施の形態について説明する。

図１５において、メモリ３０２が、ＣＰＵ３０１に対して通信可能に接続されている。メモリ３０２には、例えば、出荷前の工場において冶具を用いた各種測定結果やレンズのロット等に基づいて、複数のレーザビームに起因するｆθレンズ１０７における収差に関する情報、高画質モード時のレーザ選択モードに関する情報等が書き込まれている。

このような構成において、図７の画像形成モード選択画面で高画質モードが選択された場合、ＰＵ３０１は、メモリ３０２に書き込まれたレーザ選択モードに関する情報を読み出して最適モードを選択する。次いで、ＣＰＵ３０１は、メモリ３０２から読み出した最適モードのレーザ選択モードに対応するレーザ選択信号を、図１６に基づいて決定する。
図１６は、画像形成モードと、メモリ３０２に記憶されたレーザ選択モードと、これらに基づいてＣＰＵ３０１で決定されたレーザ選択信号との関係を示す図である。

最適レーザ選択モードに対応するレーザ選択信号を決定したＣＰＵ３０１は、決定したレーザ選択信号に基づいてマルチビーム走査方式で感光ドラム１１１表面に静電潜像を形成し、以下、第１の実施の形態と同様にして画像形成処理を実行する。

本実施の形態によれば、画像形成装置２００がメモリ３０２を備える。そして、メモリ３０２には、出荷前に工場で測定された半導体レーザ１０１における各ＬＤ１〜ＬＤ１６から出射されるビームに起因するｆθレンズ１０７の収差及び高画質モード時における一連のレーザ選択モードの情報等が予め記憶されている。これによって、高品質モードが選択された場合、メモリ３０２の記憶情報に基づいて高画質モード時におけるレーザ選択信号を決定することができ、第１の実施の形態に比べてレーザ選択モード選択処理（ステップＳ１０３〜１０８）を省略することができる。

１４ 操作部
２７ ポリゴンミラー
１０１ 半導体レーザ
１０４ 発光素子
１０７ ｆθレンズ
１１１ 感光ドラム
２０４ シリンドリカルレンズ
３０２ メモリ
３０３ 転写部
３０４ 現像部
３１１ レーザ光量切替部
３１２ 走査速度変更部

Claims (9)

1. 回転駆動される感光体と、
   前記感光体上に静電潜像を形成するために前記感光体を露光する光ビームを出射する少なくとも３つ以上の複数の発光点を備え、前記感光体の回転方向において前記複数の発光点から出射された複数の前記光ビームが異なる位置を露光するように前記複数の発光点が配列された光源と、
   前記複数の光ビームが前記感光体上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向手段と、
   前記偏向手段によって偏向された前記複数の光ビームを前記感光体上に導くレンズと、
   複数の画像形成モードの中から選択された画像形成モードに基づいて前記光源を制御する制御手段と、を備え、
   前記複数の画像形成モードは、前記複数の光ビームのうち前記感光体上での露光位置が前記感光体の回転方向において両端である光ビームを出射する発光点および当該両端を露光する光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する少なくとも一部の発光点を用いて前記感光体上に前記静電潜像を形成する第１の画像形成モードと、前記複数の発光点のうち露光位置が前記感光体の回転方向の両端を露光する光ビームを出射する発光点を用いずに、当該両端の光ビームを出射する発光点の露光位置の間を露光する少なくとも一部の発光点を用いて前記感光体上に静電潜像を形成する第２の画像形成モードと、を含み、
   前記制御手段は、前記第１の画像形成モードまたは前記第２の画像形成モードに対応する発光点から光ビームを出射させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の画像形成モードに適用される光ビームを出射する発光点が複数ある場合、当該複数の発光点の両端部に位置する発光点からそれぞれ出射される光ビームは、それぞれ前記レンズの中心から等間隔離れた位置を透過することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記第２の画像形成モードに適用される複数の発光点から出射された複数の光ビームによって前記感光体上を走査することによって前記レンズにおける収差を低減することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、ユーザによって高画質モードが選択された場合に、前記第２の画像形成モードを適用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第２の画像形成モードは、前記光ビームを出射する発光点として用いられない発光点の配列位置及び個数に基づいて複数の選択モードに区別されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記複数の選択モードに対応してそれぞれ形成されるテスト画像パターンに基づいてユーザが選択した選択モードに対応するレーザ選択信号を生成し、該レーザ選択信号に基づいて前記複数の発光点から出射される複数の光ビームによって前記感光体上を走査させることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記複数の発光素子から出射される複数の光ビームに起因する前記レンズにおける収差に関する情報及び前記各選択モードに関する情報を記憶する記憶手段を備え、
   前記制御手段は、ユーザによって前記選択モードが選択された際、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて前記選択された選択モードに対応するレーザ選択信号を生成し、該レーザ選択信号に基づいて前記複数の発光点から出射される複数の光ビームによって前記感光体上を走査させることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段で生成された前記レーザ選択信号に基づいて前記光源が備える複数の発光点のうち前記感光体を走査するための光ビームを出射する発光点を決定する決定手段を有することを特徴とする請求項６又は７記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段で生成された前記レーザ選択信号に基づいて前記複数の光ビームの走査速度を変更する駆動手段と、変更された走査速度に応じて前記複数の光ビームの光量を変更する光量変更手段と、を有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。